斑马鱼胚胎发生过程中基因调节网络的可控性
Jiyeon Park1, Kanghee Cho1, Jihwan Lee2
1Department of Bioinformatics, Soongsil University, 369 Sangdo-ro, Dongjak-gu, Seoul, 06978, Republic of Korea.
Scientific reports
|December 28, 2025
概括
管理生物体发育的基因调节网络 (GRNs) 随着发育的进展变得更加可控. 确定了关键的转录因子 (TF),突出了斑马鱼胚胎发生的关键调控点.
科学领域:
- 发展生物学 发展生物学
- 系统生物学 系统生物学
- 计算生物学 计算生物学
背景情况:
- 基因调控网络 (GRNs) 协调多细胞生物的发展,但在理论上很难控制.
- 在整个发育过程中,从胚胎生成到分化,GRNs的可控性仍然在很大程度上没有特征.
- 转录因子 (TF) 是GRN中的关键调节者,但它们在开发过程中对整体网络可控性的作用需要进一步研究.
研究的目的:
- 研究斑马鱼在不同发育阶段的基因调控网络 (GRNs) 的可控性.
- 确定在胚胎发生过程中可能充当关键调节点的关键转录因子 (TF).
- 确定GRN可控性如何从早期胚胎阶段到终端分化变化.
主要方法:
- 从斑马鱼的单细胞RNA测序数据使用推断的GRNs在发育阶段的重建.
- 对GRN结构的分析和对干部和分支发展轨迹的驱动节点分数的计算.
- 通过分析它们来自推断的GRNs中的关键边缘的起源来识别关键的TF.
主要成果:
- 在大多数发育阶段,推断的GRNs中大约80%的节点被确定为驱动节点.
- 与早期相比,在最后的发育阶段观察到的驱动节点的比例明显较低.
- 该研究确定了来自关键边缘的特定转录因子 (TF),表明它们在发育调节中的重要性.
结论:
- 推断基因调节网络 (GRNs) 随着斑马鱼的发展向终端分化发展,表现出越来越多的可控性.
- 驱动节点的比例在后期发展阶段下降,表明向更受约束的监管状态的转变.
- 识别关键的TF为理解和操纵发展过程提供了潜在的目标.
